生命科学研究
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生命科学研究
2020年 24卷 4期
刊出日期：2020-08-31
研究论文
综述
新冠肺炎专栏
新冠肺炎专栏
259
陈 则
关于新冠病毒疫苗研发的思考
新冠病毒(SARS-CoV-2)疫苗能否研发成功引起全社会关注。目前, 大多数新冠肺炎病人可以自然康复, 没有明确证据证明新冠病毒可以长期在体内潜伏, 而且康复的患者血清可以治疗新冠肺炎病人, 这些都预示着新冠病毒疫苗研发可能会成功。另一方面, 新冠病毒疫苗研发也可能失败, 主要原因是疫苗可能引起抗体依赖增强(antibody-dependent enhancement, ADE), 即疫苗诱导的抗体可能增强病毒的感染能力。另外, 疫苗也可能引起免疫性肺损伤。当前, 疫苗的种类很多, 包括传统型的疫苗和新型疫苗。从理论上来说, 所有已经有的疫苗种类和技术都可以尝试用在新冠病毒疫苗的研究上。
2020 Vol. 24 (4): 259-262 [
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263
张雪妍, 廖振欣, 袁 帅, 蒋伯岳, 黄浩杰, 赵明一
人群对新型冠状病毒的预防情况及心理压力水平分析（英文）
严重急性呼吸综合征冠状病毒2 (severe acute respiratory syndrome coronavirus 2, SARS-CoV-2)是一种从肺炎患者气道上皮细胞中分离得到的新型冠状病毒。2019年12月底, 新冠肺炎疫情开始出现, 并逐渐在全球范围内蔓延。目前, 全球确诊病例和死亡病例已分别超过1 112万和52万。尽管人们已经对这种新型冠状病毒采取了预防措施, 但SARS-CoV-2及其导致的新冠肺炎仍然造成了压力和恐慌。本文通过向社会各阶层、各地区人群随机发放匿名调查问卷的方式, 评估了受试人群对SARS-CoV-2的认知、预防措施和压力水平。经过筛选后本次调查一共收集到了710份有效样本。数据分析结果显示: 人群大多采取了有效的预防措施; 医务人员、医学生、非医学生和其他工作人员对病毒的认识程度不同, 从而压力水平也不同。武汉地区的居民比其他地区的居民压力更大; 实施了有效的预防措施、有良好认知的人员, 特别是医务人员, 其压力水平较低。本研究旨在分析人群针对SARS-CoV-2采取预防措施的有效性以及新冠肺炎疫情造成的人群心理压力水平, 借此探讨在疾病治疗、媒体报道和政府措施等各个方面的相关防疫举措, 力求缓解SARS-CoV-2对人群造成的心理压力。
2020 Vol. 24 (4): 263-270 [
摘要
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研究论文
271
苏亚力, 李耀辉, 乌兰托娅, 江玉华, 崔贵虎, 王 改, 华永娟, 胡季芳, 鲁衍强
赤峰市汉族和蒙古族孕期女性MTHFR与MTRR的基因多态性分布研究
针对赤峰市汉族和蒙古族孕期女性开展分子流行病学调查, 研究叶酸代谢关键酶5,10-亚甲基四氢叶酸还原酶(5,10-methylenetetrahydrofolate reductase, MTHFR) C677T、A1298C以及甲硫氨酸合成酶还原酶(methionine synthase reductase, MTRR) A66G的基因多态性在该地区汉族及蒙古族中的分布。以孕期保健的853名女性为研究对象, 其中汉族647人、蒙古族206人。采集口腔黏膜上皮脱落细胞, 抽提基因组DNA, 使用荧光定量PCR方法检测MTHFR C677T、A1298C和MTRR A66G的基因多态性, 并进行统计学分析。结果显示: 1) 入组对象的基因多态性分布符合遗传平衡; 2) 汉族和蒙古族孕期女性MTHFR C677T位点基因型CC、CT、TT的频率分别为15.61%、52.40%、31.99%与23.79%、50.97%、25.24%, 差异具有统计学意义(P<0.05)。汉族和蒙古族孕期女性MTHFR A1298C位点基因型AA、AC、CC的频率分别为76.04%、22.10%、1.86%与74.27%、23.30%、2.43%, 差异无统计学意义(P>0.05)。汉族和蒙古族孕期女性MTRR A66G位点基因型AA、AG、GG的频率分别为58.42%、36.63%、4.95%与50.48%、40.78%、8.74%, 差异具有统计学意义(P<0.05); 3) 汉族和蒙古族孕期女性MTHFR C677T和A1298C两位点连锁有6种组合, 频率最高的是CT/AA, 之后依次是TT/AA、CT/AC、CC/AA、CC/AC、CC/CC, 没有CT/CC、TT/AC和TT/CC组合。两位点间存在完全连锁不平衡。本研究获取的赤峰市汉族、蒙古族孕期女性MTHFR和MTRR基因多态性的群体遗传学特征, 为指导科学增补叶酸营养、实施个性化孕期保健提供了依据。
2020 Vol. 24 (4): 271-274 [
摘要
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275
李 让, 廖苑君, 孙胜南, 蓝树金, 赵小蕾, 覃继恒, 饶绍奇
联合TCGA和GEO数据库构建和分析胃癌中circRNA相关的ceRNA网络
环状RNA (circular RNA, circRNA)是一类呈闭环状结构的竞争性内源RNA (competing endogenous RNA, ceRNA), 其通过竞争性地吸附微RNA (microRNA, miRNA)来调节基因表达。circRNA失调与癌细胞的增殖、分化和侵袭等密切相关。本研究基于生物信息学分析和多数据库的联合应用, 以ceRNA为切入点探析胃癌中circRNA潜在的致病机制, 以期为胃癌提供潜在的临床诊疗靶点, 并为胃癌的科学研究提供新思路。首先, 通过挖掘胃癌差异表达的circRNA、miRNA和mRNA构建circRNA-miRNA-mRNA ceRNA网络; 随后, 利用网络拓扑属性分析确定核心的节点, 并根据这些核心的节点从原始的ceRNA网络中提取子网; 最后, 对子网进行功能学分析和生存分析, 分析网络行使的生物学功能并挖掘预后相关的基因。结果显示: 共挖掘了6个核心节点(hsa_circ_0008468、hsa_circ_0005822、hsa_circ_0025842、hsa-miR-940、hsa-miR-944及hsa-miR-515-5p); 从原始的ceRNA网络中提取了包含8对circRNA-miRNA和539个miRNA-mRNA关系对的子网络。功能富集结果表明子网涉及癌症相关的多个生物学过程, 包括代谢途径、cAMP信号通路、pathways in cancer信号通路等, 生存分析发现子网中ACO2、E2F8、GHR、ITIH5等14基因与预后显著相关, 这表明3个核心circRNA介导的ceRNA网络与胃癌的发生发展及预后密切相关。
2020 Vol. 24 (4): 275-283 [
摘要
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284
曲木金作
基于生物信息学分析的宫颈鳞状细胞癌预后相关基因的筛选
为了分析宫颈鳞状细胞癌(cervical squamous cell carcinoma, CESC)与正常组织中的差异表达基因(differentially expressed genes, DEGs), 鉴定与CESC预后相关的关键基因, 从GEO和TCGA数据库下载CESC的基因表达谱数据, 利用R软件筛选CESC组织与正常组织中的DEGs, 并对这些DEGs开展功能和通路富集分析; 然后构建蛋白质-蛋白质相互作用(protein-protein interaction, PPI)网络, 筛选出关键(hub)基因; 最后对hub基因进行LASSO COX回归及总体生存率(overall survival, OS)分析。研究共筛选出167个DEGs, 这些基因主要涉及染色体分离、DNA复制等生物过程, 介导染色质结合、G蛋白偶联受体结合等分子功能, 富集于染色体区域、纺锤体和MCM复合体。GSEA分析结果显示, 富集的通路主要涉及DNA复制和细胞周期信号通路。此外, 从PPI网络中筛选出20个hub基因, LASSO COX回归结果显示MAD2L1、ZWINT、RRM2、TTK、CDC6、PBK、TOP2A、KIF11、KIF20A、NCAPG、NUSAP1、CCNB1及CDK1与CESC患者的预后相关; Kaplan-Meier曲线显示, ZWINT、DTL、CCNB1、CDC6、TOP2A、CDK1、PBK、RFC4及NUSAP1的mRNA表达水平与CESC患者生存预后相关。本研究结果表明, ZWINT、CDC6、PBK、TOP2A、NUSAP1、CCNB1和CDK1为CESC的预后关键基因, 为阐明CESC的分子机制提供了理论依据。
2020 Vol. 24 (4): 284-292 [
摘要
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293
刘 恺, 密玲煜, 刘玲玲, 李 洋
不同扫描电镜制样方法观察棉花叶片气孔
扫描电子显微镜是研究棉花气孔发育及形态建成的重要手段。为了分析常规扫描电子显微镜、环境扫描电子显微镜、冷冻扫描电子显微镜、涂撕法扫描电子显微镜4种方法在棉花气孔观察应用上的优劣, 本文通过对棉花叶片取材、制样、镜检, 横向对比了这4种方法的取样方式、制样时间和镜检结果。结果表明: 常规扫描电子显微镜生物制样时间最长, 样品有一定的失水, 图片衬度效果最好; 环境扫描电子显微镜制样时间最短, 样品失水严重, 图片衬度较差, 样品形态与常规扫描电子显微镜生物制样方法所观察到的形态一致; 冷冻扫描电子显微镜制样时间较长, 样品未发现失水, 图片衬度较差; 涂撕法扫描电子显微镜制样时间较短, 样品未发现失水, 图片衬度较好, 但相对于冷冻扫描电子显微镜制样方法而言, 其样品呈现出反向的形态, 同时由于尖端放电, 荷电较多。本研究分析了不同的扫描电子显微镜制样方法适合得到怎样的棉花气孔图片数据, 为棉花抗旱相关的基础和应用研究提供了一定的参考。
2020 Vol. 24 (4): 293-300 [
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301
刘 珊, 赵李剑, 刘 聪, 邓 勇, 黄 剑, 唐冬英, 刘选明, 林建中
水稻OsCatB敲除突变体的构建及耐逆性初步分析
水稻过氧化氢酶B (catalase B, CatB)主要在非光合组织、愈伤组织、根和种子中表达, 参与调控活性氧动态水平的平衡和根系的生长。目前, CatB参与非生物胁迫响应的功能在很大程度上是未知的。本研究利用基因编辑技术CRISPR/Cas9获得OsCatB基因敲除的纯合突变体catb, 并分析了catb在盐、高温和氧化等胁迫处理下的生理和生化表型。研究结果发现, 在盐处理下, 突变体catb的生理和生化表型与野生型植株无显著差异; 在热胁迫下, catb的过氧化氢酶活性和存活率与野生型植株相比显著降低, 而H2O2含量显著升高; 在氧化胁迫下, catb的幼苗高度低于野生型。这些结果说明, 水稻CatB参与盐胁迫响应的调控不明显, 而主要参与了高温和氧化胁迫响应, 并正调控水稻的高温和氧化胁迫耐受性。该研究为进一步探究OsCatB参与逆境响应的分子机制和培育抗逆水稻品种提供了一定的理论指导和遗传材料。
2020 Vol. 24 (4): 301-309 [
摘要
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310
刘 萍, 王 成, 彭贤锦
湖南斑蛛属一新种(蜘蛛目: 跳蛛科)
记述了采自湖南省八面山国家级自然保护区的跳蛛科斑蛛属一新种, 命名为八面山斑蛛Euophrys bamianshanensis sp. nov., 提供了其外部形态、外生殖器结构的显微照片。模式标本保存于湖南师范大学。
2020 Vol. 24 (4): 310-313 [
摘要
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综述
314
孙庐云, 丁 喆, 陈 鹏, 刘 锋, 宝福凯, 胡明道
耐受性树突状细胞的研究进展
耐受性树突状细胞(tolerogenic dendritic cell, tolDC)在器官移植和自体免疫性疾病中对免疫耐受调节至关重要。与免疫抑制剂相比, tolDC用于治疗移植后排斥反应的副作用较低。此外, tolDC可通过多种途径培养生成, 且不同的培养方式具有独特功效。目前, tolDC作为一种诱导器官移植耐受的辅助治疗已在临床试验中广泛应用。本文就tolDC诱导免疫耐受、tolDC的体外诱导培养及其miRNA调控机制和应用进行综述并提出相关展望, 以期为应用tolDC治疗减轻移植后排斥反应的研究提供新思路。
2020 Vol. 24 (4): 314-320 [
摘要
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321
李 武, 牛晓晨, 张 萌, 程 叶, 卢 英, 田 甜, 杜 姗, 米 颜, 史文珍, 田 晔
外泌体及其miRNA在神经系统常见疾病诊断和治疗中的研究进展
外泌体(exosome)主要来源于细胞内的多囊泡内体, 通过多囊泡内体外膜与细胞膜融合分泌到胞外间隙, 直径为30~100 nm, 可作为潜在的生物标志物以及细胞间传递生物信息的载体。近年来的研究表明, 外泌体有助于神经系统疾病的早期诊断。在细胞实验和动物模型中, 外泌体能够促进神经再生、抑制神经细胞凋亡。本文对外泌体的分离、鉴定及其在缺血性脑卒中、阿尔茨海默病和帕金森病这3种神经系统常见疾病的诊断和治疗中的应用进行综述。
2020 Vol. 24 (4): 321-326 [
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崔琪琪, 陶童祥, 马 坤
趋磁细菌蛋白参与磁铁矿生物矿化机制的研究进展
生物矿化是生命体系中的一种重要而又特殊的生理过程。生命体中存在着各种各样的生物矿化产物, 从生物体骨骼与牙齿到纳米级的金属氧化物都是生物矿化的产物。生物矿化与普通矿化的最大不同就是其反应过程中有生物分子、生物代谢、细胞以及有机基质的参与。多种生物因素参与的矿化反应, 不仅反应条件温和, 而且反应产物具有更好的材料性能和生物兼容性, 最为典型的是趋磁细菌可以通过生物矿化过程形成尺寸均一、单磁筹的生物膜包裹着的磁性纳米晶体——磁小体。本文主要介绍了趋磁细菌重要磁小体膜蛋白以及铁载体蛋白(铁蛋白)在磁铁矿生物矿化过程中的作用和功能, 综述了该领域的最新研究概况。通过对趋磁细菌发生生物矿化过程的深入探讨可进一步揭示生物大分子调控无机矿物生长的分子机制, 为仿生合成新型生物材料提供重要的理论依据。
2020 Vol. 24 (4): 327-333 [
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陈彦同, 周明旺, 李盛华, 胡星荣, 刘一飞, 赵秋玥, 王鹏志, 苏耀辉
AMPK相关代谢机制在非创伤性股骨头坏死中的研究进展
腺苷酸活化的蛋白激酶(AMP-activated protein kinase, AMPK)作为“人体物质能量的调节器”, 在肥胖症、糖尿病、高脂血症等人体代谢性疾病中起着重要的调节作用。近年来研究表明AMPK信号通路对成骨成脂分化、破骨等人体骨稳态代谢微环境具有调控作用, 而骨稳态代谢微环境的失衡失调是骨质疏松症、股骨头坏死等骨病发生的重要原因之一。本文主要通过对AMPK结构、功能及其在人体脂代谢、骨代谢中的作用机制进行探讨, 探析其在骨病形成中的作用, 并探析其在非创伤性股骨头坏死(non-traumatic osteonecrosis of the femoral head, NONFH)中的可能作用机制, 从而为NONFH的研究及靶向治疗提供理论依据。
2020 Vol. 24 (4): 334-338 [
摘要
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339
贺学岗, 张广智, 马占军, 高一诚, 郭旭东, 康学文
热休克蛋白在脊髓损伤中的研究进展
脊髓损伤(spinal cord injury, SCI)可造成损伤平面以下神经功能障碍, 严重影响患者的生活质量。热休克蛋白(heat shock proteins, HSPs)是机体受到应激后保护细胞或组织, 使其免受进一步伤害的重要分子之一, 在脊髓损伤后表达升高, 并通过促进血管生成、抑制炎症反应、抑制神经元凋亡、抗氧化应激等作用减缓脊髓损伤的进一步加重。本文主要就脊髓损伤后热休克蛋白的产生及其作用机制的研究进展进行综述, 为后续相关研究提供参考。
2020 Vol. 24 (4): 339-344 [
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生命科学研究
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